La synchronisation de l'heure est essentielle dans les réseaux informatiques car la planification, la gestion, le débogage et la protection d'un réseau impliquent tous d'établir le moment où un événement s'est produit et nécessitent une heure précise. Cependant, il est difficile de maintenir une heure exacte car l'horloge de l'ordinateur dérive de quelques minutes ou secondes par jour.
Par conséquent, les routeurs, les serveurs, les périphériques et les commutateurs utilisent le protocole NTP (Network Time Protocol) pour résoudre le problème de la synchronisation de l'heure du réseau. Mais pourquoi le NTP est-il important et comment fonctionne-t-il ?
Qu'est-ce que le protocole de temps réseau ?
Network Time Protocol est un protocole en ligne qui synchronise les heures d'horloge des ordinateurs dans un réseau à quelques millisecondes près de UTC, permettant aux appareils connectés à un
Réseau TCP/IP travailler à la même heure ajustée. Cela inclut le protocole et les programmes client-serveur pour ordinateurs. Il est très efficace pour corriger les erreurs de transmission du serveur et constitue la base de la synchronisation de l'heure sur les réseaux.NTP a été développé pour la première fois par Dave Mills en 1985 à l'Université du Delaware, mais aujourd'hui, le protocole est open-source et utilisé dans le monde entier.
Comment fonctionne le protocole de temps réseau ?
NTP suit un processus en trois étapes pour synchroniser l'heure :
- Le client du protocole demande un échange avec le serveur de temps.
- Le client calcule son retard/décalage et se réajuste pour correspondre à l'horloge du serveur.
- Il doit y avoir six échanges de temps dans les 10 minutes pour mettre à jour l'horloge toutes les 10 minutes (ou parfois toutes les heures) afin de maintenir sa précision horaire. Les messages transigent les mises à jour via le protocole UDP (User Datagram Protocol)—port 123.
Que sont les niveaux de strate ?
La source de temps universel coordonné (UTC) a des degrés de séparation appelés strates, qui suivent une hiérarchie stricte.
- Strate 0: Il s'agit de l'horloge au sol qui reçoit le véritable UTC du système de satellites conçu spécifiquement pour transmettre ce « vrai temps ». Pour cette raison, les horloges de la strate 0 sont les horloges d'origine et de référence pour tous horloges. Les exemples sont l'horloge atomique et l'horloge GPS.
- Strate 1 : Il s'agit d'appareils/systèmes informatiques directement reliés à Stratum 0 pour recevoir l'heure réelle.
- Strate 2: Ces serveurs de temps obtiennent leur heure réelle de Stratum 1.
- Strate 3 : Ces appareils informatiques sont reliés aux serveurs Stratum 2 et obtiennent leur heure réelle des serveurs Stratum 2.
La hiérarchie NTP continue dans les rangs et la précision de l'heure est réduite à mesure qu'elle progresse dans les rangs. Il y a au total 16 strates dans la hiérarchie NTP; la strate 16 indique un appareil non synchronisé.
Il est important de tenir compte de la loi de Segal lors de l'installation d'un serveur de temps pour un réseau :
Un homme avec une montre sait quelle heure il est. Un homme avec deux montres n'est jamais sûr.
Sur la base de cette loi, le maintien de deux serveurs NTP rend difficile pour les pirates de décider lequel est authentique. Bien qu'il soit préférable de choisir deux serveurs de strate 0 en raison de leur haute précision, un serveur de strate 0 et de strate 1 combiné servira également efficacement.
Caractéristiques du protocole de temps réseau
NTP a plusieurs fonctionnalités, mais ce sont les deux fonctionnalités les plus importantes :
- UTC: NTP utilise UTC pour synchroniser l'heure, et cette heure synchronisée est ensuite mise à disposition sur un réseau. UTC peut distribuer sur les réseaux à l'aide de serveurs de temps.
- Serveurs de temps : Certains ordinateurs sont spécialisés dans la synchronisation de l'heure et sont appelés « serveurs de temps ». Les serveurs de temps sont spécialisés car il est impossible d'équiper tous les ordinateurs de récepteurs pouvant accéder aux horloges atomiques et GPS pour recevoir et transmettre l'heure sur un réseau.
D'autres caractéristiques à noter incluent la capacité de NTP à résoudre ou à ajuster les erreurs dans l'échange d'informations du serveur, quelle que soit la gravité de la faute ou de la vulnérabilité. Deuxièmement, il est très cohérent et fiable dans le chronométrage, ce qui en fait un atout précieux pour les organisations qui ont besoin de l'élément de synchronisation de l'heure pour fonctionner avec succès. Ces organisations comprennent les systèmes de transport/contrôle du trafic, tels que ceux des trains et des avions, des hôpitaux, des institutions financières et des organisations de sécurité.
Pourquoi NTP et la synchronisation de l'heure sont importantes
Des écarts de temps infimes entre les appareils pourraient conduire au chaos. La précision n'est pas un luxe mais une nécessité très importante et précieuse. Bien qu'il existe plusieurs scénarios dans lesquels cela se produit, en voici quelques-uns qui montrent l'importance de NTP.
1. Sécurité
Les systèmes de sécurité s'appuient sur le temps synchronisé pour prévenir le crime et le combattre s'il se produit. Par exemple, des appareils tels que des caméras de sécurité fonctionnent avec des horodatages pour enregistrer des événements en temps réel, ce qui facilite grandement le suivi des preuves et la résolution d'un crime. La synchronisation horaire est un atout précieux pour une sécurité optimale.
2. Horodatages du journal
Les fichiers, tels que les applications logicielles, sont horodatés pour les garanties et portent des dates d'expiration ou des calendriers de mise à jour en fonction du moment où ils sont installés sur un ordinateur.
L'heure synchronisée garantit que ces instructions codées dans les applications sont suivies. Cette règle s'applique également aux mises à jour du système de fichiers et des correctifs de bogues conçus pour la maintenance pouvant survenir sur un réseau d'ordinateurs à une heure fixe.
3. Ordre dans les opérations dépendant du temps
La nature des projets avec des procédures est qu'ils nécessitent des étapes séquentielles pour les accomplir. Certaines ou toutes les étapes peuvent être sensibles au facteur temps, et le temps synchronisé est très pertinent pour le succès, où les procédures sont distribuées à différents membres de l'équipe travaillant sur le même projet.
4. Messagerie et télécommunications
Les horodatages sont très pertinents dans des éléments tels que les e-mails, les SMS et les rapports de livraison, selon les circonstances. NTP est également très utile dans les cadres de télécommunication et de diffusion.
5. Dépannage
NTP et la synchronisation de l'heure sont très utiles dans dépannage des problèmes de réseau.
6. Apporte exactitude et précision
Certaines procédures médicales sont chronométrées et utilisent un équipement médical chronométré pour plus de précision et d'exactitude. La présence ou l'absence de temps synchronisé pourrait faire la différence entre la vie et la mort.
7. Valeur temporelle dans le monde réel
Bien que le NTP ne soit pas directement responsable des fuseaux horaires régionaux, l'heure synchronisée est la raison pour laquelle les horloges régionales peuvent fonctionner par rapport au Temps universel coordonné (UTC). Par exemple, l'heure locale à Lagos est différente de l'heure locale à Tokyo. Cependant, nous pouvons maintenir des différences de temps précises dans les régions car l'heure synchronisée est fonctionnelle.
8. Contrôle de la circulation
Les infrastructures délicates comme les trains ou le contrôle du trafic aérien dépendent fortement de l'heure synchronisée pour prévenir les accidents de collision grâce à la commutation minutée des rails (pour les trains) et en donnant des instructions depuis les tours de contrôle du trafic aérien pour faire atterrir les avions en toute sécurité.
9. Analyse et audit
Il n'est possible d'effectuer un audit crédible ou une analyse médico-légale de toute nature qu'avec l'intervention du temps synchronisé.
10. Heure précise
La synchronisation automatique de l'heure facilite les choses pour de nombreux utilisateurs d'appareils, car seuls certains sont suffisamment avertis pour configurer manuellement leur réglage de l'heure afin de refléter avec précision et exactitude l'heure réelle.
Le protocole de temps réseau est vital pour Internet
Network Time Protocol est un protocole en ligne qui aide les ordinateurs à communiquer et à synchroniser l'heure sur des réseaux de données. Depuis sa genèse en 1985, il a connu plusieurs évolutions, notamment en intégrant des niveaux de strate. Avec les récents progrès technologiques, nous verrons en un rien de temps l'application de NTP dans l'espace métaverse et Web3, car l'application de NTP ne connaît pas de limites.
